[发明专利]一种连杆式位移监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及形变监测领域，更具体地说，是涉及一种连杆式位移监测仪。

背景技术

位移监测能有效识别高速和普通铁路、城市轨道、地下工程、大坝、桥梁、隧道、建筑结构、石油及市政管道等结构的变形，对于实时监测结构的安全性能起到重要的作用。现有技术中位移计利用电阻拉线、电磁、光学等原理，较为常见的例如SAA阵列式位移计，位移计结构复杂，使用麻烦，测量成本较高。比如中国专利公开文本CN102494650A中公开了一种杆塔位移监测系统及方法，通过利用位移传感器分别监测杆塔及基岩的位移量，计算出杆塔相对于基岩的位移量。CN103344185A公开了一种非接触式位移自动监测装置，其使用光学原理来实现变形监测。CN103424099A公开了基于变形数据的边坡监测预警系统，基于变形数据的边坡监测预警方法，根据测点位移值和角度偏移值，通过对边坡变形失稳机制的分析，运用岩土力学理论，推导出边坡稳定性的计算公式；其不仅用到了角度偏移传感器还用到了位移传感器，具有一个繁杂的系统，且使用的计算原理与方法是用来计算边坡的稳定性。

但是现有技术的位移计除实现复杂，设备和时间成本较高外，其通常只能监测土体、岩体或建筑物的水平变形(水平位移)，对于沉降变形中的垂直位移并不能很好的识别监测，因而应用范围和效果都受到了限制。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何便捷高效地监测各向位移。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种连杆式位移监测仪，包括至少一个标准连接杆；其中，每个标准连接杆包括：底部接线、底部连接部、钢管、可动轴、顶部连接部和顶部接线；所述底部连接部位于所述钢管的底部，所述可动轴位于所述钢管的顶部，所述可动轴的另一端连接所述顶部连接部，所述底部接线从所述底部连接部的下方伸出，所述顶部接线从所述顶部连接部的上 方伸出；所述底部接线和所述顶部接线通过布设在所述钢管内部的连接线连通，所述钢管内部还设置有传感器组件；所述顶部接线可连接信号接收机或另一标准连接杆的底部接线，所述底部接线可连接信号接收机或另一标准连接杆的顶部接线。

优选地，所述监测仪中：两相邻标准连接杆通过一方的顶部连接部与另一方的底部连接部固定连接，同时一方的顶部接线与另一方的底部接线连接；位于所述监测仪最顶端的标准连接杆的顶部接线和位于所述监测仪最底端的标准连接杆的底部接线分别连接信号接收机。

优选地，所述监测仪中，所述传感器组件为倾斜角度传感器。

优选地，所述倾斜角度传感器利用受重力影响而改变介电性质的电容来实现。

优选地，所述电容包括至少一组平行电容板，在所述标准连接杆倾斜时，所述电容中的电容板或介电物质受重力影响而相应倾斜或移动，从而改变所述电容的介电性质。

优选地，所述监测仪中，所述倾斜角度传感器同时对X、Y轴的倾斜角度进行测量，其中，每组平行电容板用于测量一个轴向的倾斜角度。

优选地，所述倾斜角度传感器在每次使用前清零，电容值变化量与倾斜角度的对应关系直接预存在系统内，经一次模数转换即可得到。

优选地，所述监测仪中，利用每个连接杆中的传感器组件独立测量该连接杆的倾斜角度，所述信号接收机收到倾斜角度后计算出每个连接杆在水平和垂直方向上的位移，将所述至少一个标准连接杆的位移求和，由此来对被监测物在水平和垂直方向上的变形进行监测。

优选地，所述标准连接杆的底部连接部和顶部连接部为可相互配合安装的结构；顶部接线和底部接线的端部以及信号连接机的端口设置相互配合的接线航插。

优选地，所述标准连接杆的标准长度根据被监测物的长度量级选定；使用数量根据被监测物的实际长度选用并相互连接。

本发明的技术方案利用角度测量获得结构体的水平位移，其结构简单、方便实用。且本发明还能用于沉降变形中垂直位移的测量，该监测仪便捷高效、结构简单、易操作、便于维护、降低了成本，具有很高的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中单个连接杆的连杆式位移监测仪的结构示意图；

图2是本发明的另一个实施例中两个连接杆的连杆式位移监测仪的结构示意图；

图3是本发明的再一个实施例中多个连接杆组合监测水平位移的效果示意图；

图4是本发明的一个由优选实施例中电容板受重力影响改变电容介电性质的效果示意图。

具体实施方式